Towards a new generation of adaptive climate and weather models
迈向新一代自适应气候和天气模型
基本信息
- 批准号:RGPIN-2018-05586
- 负责人:
- 金额:$ 3.35万
- 依托单位:
- 依托单位国家:加拿大
- 项目类别:Discovery Grants Program - Individual
- 财政年份:2022
- 资助国家:加拿大
- 起止时间:2022-01-01 至 2023-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Wavelet multiresolution analysis is one of the most significant mathematical breakthroughs of the last 30 years. The impact of wavelet methods in both pure and applied mathematics was recognized when Yves Meyer was awarded the 2017 Abel Prize for “his pivotal role in the development of the mathematical theory of wavelets.”Wavelet methods are now common in analysis, statistics and approximation theory. This proposal applies the multiscale formalism of wavelet analysis to adaptively solve nonlinear partial differential equations (PDEs) on the sphere. In particular, I will use the mathematical tools I develop to build a full climate model. This innovative climate model will be applied to investigate open problems in the physics of atmospheres and oceans. The research program will impact both numerical analysis (adaptive numerical methods for PDEs in spherical topology) and climate modelling.Weather and climate models use static computational grids which are unable to adapt to resolve rapidly developing storms or coarsen where less accuracy is needed. This means that computational resources are used inefficiently and that the resulting errors are not uniformly bounded in space and time. It is also difficult to increase resolution where more accuracy is needed, for example over densely populated areas. The first objective extends our adaptive 2D shallow water model to a 3D multilayer hydrostatic model. At this point it will form a so-called "dynamical core" on which physical effects (e.g. radiation, clouds, the effect of topography, vegetation) can be added to build a true climate model. This will be the first dynamically adaptive dynamical core for both atmospheres and oceans.The second objective develops a scale aware physics model to account for subgrid scale physical effects, such as cloud formation and solar radiation transfer. These processes occur on scales varying from ten thousand kilometres to submillimeter and from centuries to milliseconds. Weather models use data assimilation to optimally incorporate observations of temperature, wind etc. into the numerical simulation. The third objective is to develop new techniques in data assimilation that take advantage of the dynamic adaptive of our numerical model.I will train 11 Highly Qualified Personnel (1 post-doctoral fellow, 2 PhD students, 3 MSc students and 5 BSc students) over the five-year span of this research program.This proposal contributes to an international effort (e.g. by Environment Canada, ECMWF, NCAR, Météo France) to develop the next generation of weather and climate models. Canada has been a world leader in numerical weather prediction and climate modelling, and the knowledge gained in this research project will keep Canada at the forefront as new models are developed to deal with emerging challenges.
小波多分辨率分析是近30年来数学领域最重要的突破之一。 小波方法在纯数学和应用数学中的影响得到了认可,Yves Meyer因“他在小波数学理论发展中的关键作用”而获得2017年阿贝尔奖。小波方法是分析、统计和逼近理论中常用的方法。 该方案应用小波分析的多尺度形式自适应求解球面上的非线性偏微分方程。 特别是,我将使用我开发的数学工具来建立一个完整的气候模型。这一创新的气候模型将用于研究大气和海洋物理学中的开放性问题。该研究计划将影响数值分析(适用于球形拓扑结构中偏微分方程的自适应数值方法)和气候建模。天气和气候模型使用静态计算网格,无法适应快速发展的风暴或粗糙化,需要较低的精度。这意味着计算资源的使用效率低下,并且所产生的误差在空间和时间上不是均匀的。在需要更高精度的情况下,例如在人口稠密的地区,也难以提高分辨率。第一个目标是将我们的自适应二维浅水模式扩展到三维多层静力模式。在这一点上,它将形成一个所谓的“动力核心”,可以在其上添加物理效应(例如辐射、云、地形的影响、植被),以建立一个真正的气候模型。 这将是第一个对大气和海洋进行动态自适应的动力学核心。第二个目标是开发一个尺度感知物理模型,以说明次网格尺度的物理效应,如云的形成和太阳辐射传输。这些过程发生的尺度从一万公里到亚毫米,从几百年到毫秒不等。天气模型使用数据同化,以最佳方式将温度、风等观测结果纳入数值模拟。 第三个目标是开发利用我们数值模式的动态适应性的资料同化新技术。我将培养11名高素质的人才(1名博士后研究员,2名博士生,3名硕士生和5名理学士生)在这个研究项目的五年跨度。(如加拿大环境部、欧洲委员会、法国国家气候研究中心、法国气象局)开发下一代天气和气候模型。加拿大在数值天气预报和气候建模方面一直处于世界领先地位,在这一研究项目中获得的知识将使加拿大在开发新模型以应对新出现的挑战方面保持领先地位。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Kevlahan, Nicholas其他文献
Kevlahan, Nicholas的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Kevlahan, Nicholas', 18)}}的其他基金
Towards a new generation of adaptive climate and weather models
迈向新一代自适应气候和天气模型
- 批准号:
RGPIN-2018-05586 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Towards a new generation of adaptive climate and weather models
迈向新一代自适应气候和天气模型
- 批准号:
RGPIN-2018-05586 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Towards a new generation of adaptive climate and weather models
迈向新一代自适应气候和天气模型
- 批准号:
RGPIN-2018-05586 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Towards a new generation of adaptive climate and weather models
迈向新一代自适应气候和天气模型
- 批准号:
RGPIN-2018-05586 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Multiscale wavelet modelling of turbulent flows in the atmosphere and oceans
大气和海洋湍流的多尺度小波建模
- 批准号:
217003-2013 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Multiscale wavelet modelling of turbulent flows in the atmosphere and oceans
大气和海洋湍流的多尺度小波建模
- 批准号:
217003-2013 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Multiscale wavelet modelling of turbulent flows in the atmosphere and oceans
大气和海洋湍流的多尺度小波建模
- 批准号:
217003-2013 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Multiscale wavelet modelling of turbulent flows in the atmosphere and oceans
大气和海洋湍流的多尺度小波建模
- 批准号:
217003-2013 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Turbulence theory and applications: an adaptive wavelet approach
湍流理论与应用:自适应小波方法
- 批准号:
217003-2008 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Turbulence theory and applications: an adaptive wavelet approach
湍流理论与应用:自适应小波方法
- 批准号:
217003-2008 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
相似国自然基金
新蛋白质抗原MSP活化的γδT细胞杀伤肝癌的作用及机制研究
- 批准号:JCZRLH202500234
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于“化瘀生新”探讨红花及其药效物质治疗椎间盘退变的机制研究
- 批准号:JCZRLH202500261
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
重庆推动民营企业抢占关键领域高新技术产业新赛道研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
花菖蒲新种质杂交选育及其评价研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
新质生产力导向下数字乡村建设赋能长江经济带农业现代化的机理及提升路径研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
城市高架桥下新自然生境构建研究与推广
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
新零售模式下重庆汽车行业绿色供应链价值共创机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于数字艺术与文旅大数据的新质非遗设计研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
“中西产业转移”背景下重庆区县“专精特新”企业提升供应链韧性的影响机制与实现路径研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
病毒生命周期调控新机制与抗病毒新靶标发现
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
Towards HIV eradication: New concepts and potent compounds for PKC-mediated latency reversal
消灭 HIV:PKC 介导的潜伏期逆转的新概念和有效化合物
- 批准号:
10700404 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Towards a new generation of smart long-span bridges with auto-detection systems for nonlinear dynamic response and local deterioration under wind effect
新一代智能大跨度桥梁,具有非线性动力响应和风效应下局部劣化自动检测系统
- 批准号:
DGDND-2022-05116 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
DND/NSERC Discovery Grant Supplement
Towards New Frontiers in Computer Assisted Image Guidance with Next Generation Point of Care Ultrasound
利用下一代护理点超声迈向计算机辅助图像引导的新领域
- 批准号:
RGPIN-2018-03844 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Towards a new generation of smart long-span bridges with auto-detection systems for nonlinear dynamic response and local deterioration under wind effect
新一代智能大跨度桥梁,具有非线性动力响应和风效应下局部劣化自动检测系统
- 批准号:
RGPIN-2022-05116 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Towards HIV eradication: New concepts and potent compounds for PKC-mediated latency reversal
消灭 HIV:PKC 介导的潜伏期逆转的新概念和有效化合物
- 批准号:
10652684 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Validation of Biomarkers for predicting Barrett's esophagus that will or will not: i) progress towards cancer, or ii) recur after ablation
验证用于预测巴雷特食管是否会发生以下情况的生物标志物:i) 进展为癌症,或 ii) 消融后复发
- 批准号:
10708890 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
HEI - Towards European University powering new generation of entrepreneurs & innovators (INNO4YUFE)
HEI - 欧洲大学为新一代企业家提供动力
- 批准号:
10034892 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
EU-Funded
Towards a Wearable Alcohol Biosensor: Examining the Accuracy of BAC Estimates from New-Generation Transdermal Technology using Large-Scale Human Testing and Machine Learning Algorithms
迈向可穿戴酒精生物传感器:使用大规模人体测试和机器学习算法检查新一代透皮技术的 BAC 估计值的准确性
- 批准号:
10298493 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Towards New Frontiers in Computer Assisted Image Guidance with Next Generation Point of Care Ultrasound
利用下一代护理点超声迈向计算机辅助图像引导的新领域
- 批准号:
RGPIN-2018-03844 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual
Towards a new generation of adaptive climate and weather models
迈向新一代自适应气候和天气模型
- 批准号:
RGPIN-2018-05586 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 3.35万 - 项目类别:
Discovery Grants Program - Individual